定时器工作原理

1、定时器工作原理通电延时型。只要在定时的时间段内 （即1分钟）定时器一直得电，则常开触电就会闭合, 只要定时器不断电常开触电就会一直闭合。定时器断电则常开触电断开图6.1定时器/计数器结构框图定时器/计数器1定时器/计数器0位序D7D6D5D4D3D2D1DO位标 志GATEC/M1MOGATEC/M1MOM1MO工作方 式功能说明00113位计数器01216位计数器103自动再装入8位计数器114定时器0:分成两个8位计数器定时器1: 停止计数2工作在计数方式C/二1, 13位计数器对外部输入信号进行加 1计数。利用由0变为1时，开始计数，由1变为0时，停止计数，可以测量在 端 出现的正脉冲的

2、宽度。计数值的范围是 1213=8192 (个外部脉冲)。【例6.2】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，要求定时时间8ms,使 用定时器T0,工作方式0,计算定时器初值X。解：t t = (213 ) 机器周期 8 X03 = (213 ) X1X = 8192-8000 = 192转换成二进制数为：11000000B【例6.3】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，所需定时时间为250卩s 当T0工作在方式0时T0计数器的初值是多少？解：t t = (213 ) 机器周期 250 = (213 -0)X1X 0= 8192-250 = 7942转换成二进制数为：11111

3、00000110B【例6.4】利用T0方式0产生1ms的定时，在P1.2引脚上输出周期为2ms 的方波。设单片机晶振频率fosc= 12MHz。解：(1)解题思路要在P1.2引脚输出周期为2ms的方波，只要使P1.2每隔1ms取反一次即可。 执行指令为CPL P1.2。(2)确定工作方式：方式0 TMOD=00HC/ = 0： T0为定时功能；(D2位)GATE = 0,只要用软件使TR0 (或TR1)置1就能启动定时器T0 (或T1);M1M0 = 00，工作方式0 TMOD 的值为=00HTMOD.4TMOD.7可取任意值，因T1不用，这里取0值。使用MOV TMOD , #00H即可设定

4、T0的工作方式(3)计算1 ms定时时T0的初值计数个数：X =1ms/l卩s = 1000设T0的计数初值为X0,则X0= (213一 X)s=81921000=7192D转换成二进制数为：11100000 11000B高8位低5位将高 8 位 11100000 = 0E0H装入 TH0将低5位11000 = 18H装入TL01EA = 1 ,CPU开放中断；ET0 = 1,允许T0中断；（4）编程可米用中断和查询两种方式编写程序。 方法一：中断方式ORG 0000HAJMP MAINORG 000BH AJMP IT0PORG 1000HMAIN : MOV SP，#60HMOV TH0

5、, #0E0HMOV TMOD，#00HMOV TL0 , #18H;MOV TH0，#0E0HSETB EASETB ET0SETB TR0,HERE: SJMP HEREIT0P:MOVMOV CPL RETIORG 1200HTL0，#18H TH0， P1.2转主程序MAIN转T0中断服务程序IT0P;设堆栈指针;给定时器T0送初值 设置T0为方式0,定时 送定时初值CPU开中断T0允许中断启动T0定时;等待中断;T0中断入口;重新装入计数初值#0E0H;输出方波;中断返回END方法二：查询方式MOV TMODMOV TL0，#18HMOV TH0，#0E0H SETB TR0LOOP

6、： JBC TF0，SJMP LOOPNEXT : MOV TL0， MOV TH0，#0E0H#00H ;设置T0为方式0,定时;送初值;启动T0定时NEXT ;查询定时时间到否？#18H;重新装入计数初值CPL P1.2;输出方波SJMP LOOP :重复循632工作方式1工作方式寄存器 TMOD中的M1M0为：01。定时器T0工作方式1与工作方 式0类同，差别在于其中的计数器的位数。工作方式1以16位计数器参与计数。定时器/计数器0方式1的逻辑结构如图6.3所示。1 .工作在定时方式C/二0,定时器对机器周期计数。定时时间的计算公式为： 定时时间=(213廿数初值)晶振周期X12若晶振频

7、率为12MHz，则最短定时时间为216-(216- 1)总/12)杓一6X12= 1 ys(216-0) X (1/12) X10-6X12= 65 536 卩手 65.5 ms2.工作在计数方式C/二1,16位计数器对外部输入信号进行加1计数。计数值的范围是1216=65 536 (个外部脉冲)。【例6.5】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，所需定时时间为10ms, 当T0工作在方式1时T0计数器的初值是多少？解：t t = (216 -0) X机器周期 10 X03 = (213 -0)XX = 65536-10000 = 55536转换成二进制数为：1101100011110

8、000 B = 0D8F0H【例6.6】假设AT89S52单片机晶振频率为12MHz，定时器T0的定时初值 为9800,计算T0工作在方式1时的定时时间。解：t t = (216 -0)X机器周期 t = (216 800) X1t = 65536-9800 = 55736 ys【例6.7】用定时器T0产生50HZ的方波。由P1.0输出此方波(设时钟频 率为12MHZ)。采用中断方式。解：50HZ的方波周期T为T = 1/50 = 20ms 可以用定时器产生10ms的定时，每隔10ms改变一次P1.0的电平，即可得 到50HZ的方波。定时器T0应工作在方式1。 工作在方式1时的T0初值，根据下

9、式计算： t = (216 ) X机器周期时钟频率为12MHz，则机器周期=1电10 10 碁(216 ) X1X =65536 -10000 = 55536转换为二进制数：11011000 11001100B高8位=0D8H装入TH0，低 8位=0CCH装入TL0(2) 程序ORG 0000H；T0的中断入口地址AJMP MAIN ORG 000BH;设置T0为工作方式1 ;装入定时器初值;设置T0允许中断CPU开中断;启动T0;等待中断AJMP T0INT ORG 0100HMAIN : MOV TMOD , #01HMOV TH0 , #0D8 HMOV TL0 , #0CC H SET

10、B ET0SETB EASETB TR0 SJMP $中断服务程序；ORG 0300HT0INT : CPL P1.0; P1.0取反MOV TH0 , #0D8H ;重新装入定时初值MOV TL0 , #0CCHRETI注：SETB ET0SETB EA这两条指令可以等效为;设置T0允许中断;CPU开中断MOV IE , #82H。6.3.3工作方式2定时器/计数器0方式2的逻辑结构如图6.4所示。工作方式寄存器 TMOD中的M1M0为：10定时器/计数器在工作方式2时，16位的计数器分成了两个独立的8位计数 器TH和TL。此时，定时器/计数器构成了一个能重复置初值的 8位计数器。其中，TL

11、用作8位计数器，TH用来保存计数的初值。每当TL计满溢出时， 自动将TH的初值再次装入TL 01 .工作在定时方式C/ = 0,定时器对机器周期计数。定时时间的计算公式为：或定时时间=(28 -计数初值)X机器周期若晶振频率为12MHz，则最短定时时间为2SETB TR0;启动T0计数LOOPl: JBC TF0, PTF01 ;查询 T0 溢出标志，TF0= 1 时转移，且TF0= 0(查P3.4负跳变)SJMP LOOPlPTF01： CLR TR0;停止计数MOV TMOD , #02H ; T0 方式 2,定时MOV TH0 , #06H; T0 定时 500 y 初值MOV TL0

12、, #06H- (28- 1)总/12) 10一6X12= 1 ys最长定时时间为(28- 0) X( 1/12) X10- 6H2= 256 ys2工作在计数方式C/二1,8位计数器对外部输入信号进行加1计数。计数值的范围是1労=256 (个外部脉冲)。【例6.8】利用T0方式2实现以下功能：当T0(P3.4)引脚每输入一个负脉冲时，使 P1.0输出一个500ys的同步脉冲。 设晶振频率为6MHz，请编程实现该功能。其波形如图 6.5所示。图6.5例6.6波形图首先选T0为方式2,外部事件计数方式。当P3.4引脚上的电平发生负跳变 时，T0计数器加1,溢出标志TF0置1;然后改变T0为500

13、 ys定时工作方式， 并使P1.0输出由1变为0。T0定时到产生溢出，使P1.0引脚恢复输出高电平。根据题目要求方式控制字TMOD是：计数时：(TMOD) = 0000 0110B = 06H定时时：(TMOD) = 0000 0010B = 02H(2)计算初值机器周期 T = 12/fosc = 12/6MHZ =2 ys计数初值=(256 - X) = (256 - 1) =255=0FFH, (TH0)=(TL0)=0FFH定时时：计数个数 X = T / Tm= 500 y42y s =250定时初值=256 - X = 256 - 250 = 6，(TH0) = (TL0) = 0

14、6H(3) 编程方法采用查询方法START : MOV TMOD，#06H; T0方式2,外部计数方式MOV TH0 , #0FFH ; T0 计数初值MOV TL0 , #0FFHSETB TRO ;启动定时 500 ysL00P2: JBC TFO, PTF02 ;查询溢出标志，定时到 TFO=l转移， 且TFO= 0（第一个500卩到否?）SJMP L00P2PTF02: SETB P1 ; P1.0置 1（到了第一个 500 卩 s）CLR TR0;停止计数SJMP START634工作方式3工作方式寄存器TMOD中的M1M0为：11。工作方式3仅对定时器/计数器 0有效，此时，将16

15、位的计数器分为两个独立的 8位计数器TH0和TL0。当定 时器/计数器0工作在方式3时，定时器/计数器1只能工作在方式02,并且工 作在不需要中断的场合。在一般情况下，当定时器/计数器1用作串行口波特率发生器时，定时器/计 数器0才设置为工作方式3。此时常把定时器/计数器1设置为方式2,用作波特 率发生器。定时器/计数器0在方式3下的逻辑结构如图6.6所示。【例6.9】设某用户系统中已使用了两个外部中断源， 并置定时器T1工作在 方式2,作串行口波特率发生器用。现要求再增加一个外部中断源，并由P1.0引脚输出一个5kHz的方波。fosc=12MHz。（1）确定工作方式T0方式3下，TL0作计数用，而TH0可用作8位的定时器，定时控制P1.0 引脚输出5kHz的方波信号。T1为方式2,定时。TMOD 是：0010 0111B = 27H（2）计算初值TL0初值:FFH，TH0初值X0计算如下： P1.0的方波频率为5kHz，故周期T = 1/(5kHz)=0.2ms=200 ys用TH0定时100yS寸，X0 = 256 - 100X12/12=156（3）程序如下:MOV TMOD，#27H; T0为方式3,计数；T1为方式2,定时MOV TL0 ,